Polikarbonát napkollektor

Az interneten sok különféle technológiát és módszert láttam napenergiával működő vízmelegítők készítésére, és úgy döntöttem, hogy megosztom saját tapasztalataimat. Ezt a projektet nagyon sikeresnek tartom, mivel a kollektor felületének szó szerint minden centimétere közvetlenül érintkezik felmelegített vízzel. Ezenkívül a technológia alapként való felhasználásával könnyedén megépítheti a szükséges méretű kollektort.

Projekt koncepció

A napkollektor lényege, hogy a tározóból a hideg víz gravitáció hatására a kollektorba áramlik. A felmelegített víz a csatornákon keresztül felemelkedik és visszafolyik a tartályba. Így a természetes keringés zárt rendszerben jön létre.
Az elosztó polikarbonát lapból vagy más műanyagból készül, hosszában üreges négyzetekkel. A napfény elnyelésének növelése és a kollektor teljesítményének (a víz felmelegedésének sebességének) javítása érdekében a műanyag feketére festhető. De itt fontos megjegyezni, hogy a lap meglehetősen vékony polikarbonátból készül, így ha keringés hiányában erősen melegítik, meglágyulhat vagy deformálódhat, ami vízszivárgáshoz vezet.
Azt is érdemes megjegyezni, hogy ez a készülék nem alkalmas lakóhelyiségekbe történő beszerelésre melegvíz-ellátás céljából. Ez a kísérleti projekt alkalmasabb egy nyári nyaraló nyári zuhanyjának felszerelésére.

Eszközök és anyagok

Eszközök, amelyekre szüksége lesz:

• Kör- és kézi fűrész.
  
• Elektromos fúró.
  
• Kés.
  
• Rulett.
  
• Csavarhúzó.
  
• Szilikon ragasztópisztoly.
  
• Építőipari tűzőgép.

A gyűjtőhöz szükséges anyagok:

• Polikarbonát lemez üreges csatornákkal.
  
• ABS műanyag cső.
  
• 4 cső dugó.
  
• 2 ½ hüvelykes műanyag menetes csatlakozók tömlőcsatlakozóval.
  
• Szilikon tömítőanyag cső.
  
• Permetezzen festéket, ha festeni tervez.

A keret anyagai:

• 1 rétegelt lemez.
  
• Habosított polisztirol lemez. Használhat hab négyzeteket is.
  
• 100×100 mm keresztmetszetű fa gerenda.
  
• Polietilén fólia, szalag.
  
• Csavarok, anyák, alátétek, konzolok rögzítéshez.

Anyagok a vízkeringés megszervezéséhez:

• Megfelelő víztartály vagy tartály.
  
• A tartály csatlakoztatásához kerti tömlőre lesz szüksége, amelynek hossza a víztartály és a kollektor távolságától függ.
  
• Számos bilincs a tömlő csatlakoztatásához.

A melegvíz-kollektor teljesítményének egyértelmű tesztelésére digitális hőmérőt használtam.

Lépésről lépésre technológia a napkollektor összeszereléséhez

Először is le kell vágnia a polikarbonát lapot a kívánt méretekre. Terveztem egy 1x2 méteres kollektor készítését, és ebből indultam ki. A munkavégzés sorrendje a következő:

• Az ABS műanyag csövet olyan hosszúságú darabokra vágják, hogy az megfeleljen a lap szélességének. Az én esetemben 1 méter.
  
• A két kupak oldalán lyukakat kell fúrni a mellbimbók számára.Ha nincs megfelelő átmérőjű fúró, körreszelővel kiszélesítheti a kis lyukat.
  
  
  
  
• Ahhoz, hogy a beépített adapterekkel ellátott dugók ráférjenek a csövekre, félkör alakú lyukat kellett beléjük vágni, ahogy az a képen is látható.
  
  
  
  
  
  
  
• Ezután asztali fűrésszel mindkét csövet levágtam, hogy C-metszetet hozzak létre.
  
  
  
  Ennek a műveletnek a végrehajtásakor óvatosnak kell lennie, és figyelembe kell vennie a mellbimbó-adapterek helyét és kívánt irányát.
  
  
  
  
• Ugyanezt a vágást kell a kupakokban is elvégezni, hogy a műanyag panel beleférjen.
  
  
  
  
  
  
  
• Ha az összes előkészítő műveletet befejezte, szárazon össze kell szerelnie az összes alkatrészt a kompatibilitásuk biztosítása érdekében, és szükség esetén ki kell igazítania.
  
• Az összes elem beállítása után a szerkezetet szétszereljük, majd szilikon ragasztóval újra összeszereljük az összes illesztés tömítésére. A hézagok tömítőanyaggal való bevonása mellett azt javaslom, hogy az összeszerelés után az összes varrat külső oldalára vigyen fel egy kis szilikont.

Annak érdekében, hogy a tömítőanyag jól megszáradjon, az összeszerelt szerkezetet körülbelül egy napig mozdulatlanul kell hagyni, majd megkezdheti a tömítettség ellenőrzését. Ehhez tömlőket kell csatlakoztatni a bemeneti és kimeneti adapterekhez, amelyek közül az egyik csatlakozik a vízellátáshoz. Miután a kollektor teljesen megtelt vízzel, minden varrat és csatlakozás szivárgását ellenőrzi. Ha szivárgást észlel, a vizet leeresztik, majd szárítás után a problémás csatlakozást újra lezárják.
A kollektor termelékenységének és hatékonyságának kiszámításához ismernie kell a térfogatát. Ehhez a kollektorból származó vizet valamilyen edénybe kell leereszteni.Például az én panelem 7,2 litert tartalmaz (tömlőkkel együtt).

A keret elkészítése és a panel összeszerelése

A kollektor elvileg már tetőre vagy más sík, álló felületre helyezve is használható. De úgy döntöttem, hogy készítek egyfajta házat a műanyag panelhez, hogy csökkentsem a károk valószínűségét az istálló tetejéről való felemeléskor/leengedéskor, amelybe úgy döntöttem, hogy nyári zuhanyozót szerelek be, mivel azt tervezem, hogy eltávolítom. a télre.
Az alábbiakban ismertetjük a ház lépésről lépésre történő összeszerelését:

• A rétegelt lemez lapot az összeszerelt kollektor méretére vágjuk, oldalanként 10 cm-es átfedéssel (a műanyag lapot először festékszóróval feketére festettem).
  
• A tömlők csatlakoztatásához szükséges szerelvények eltávolításához lyukakat fúrtam.
  
  
  
  
• A rétegelt lemezre 50 mm vastag habosított polisztirol került.
  
  
  
  
• A műanyag elosztót a polisztirol hab tetejére fektettem.
  
  
  
  
  
  
  
• A panel minden oldalára egy-egy fahasáb volt csavarozva a rétegelt lemezhez, ami egyfajta kerítésként szolgál.
  
• Felülről az egész szerkezetet vastag műanyag fóliával borították, amelyet szalaggal és kapcsokkal rögzítettek építési tűzőgép segítségével.

Így egy megbízható „tokban” kapott hőgyűjtőt, aminek köszönhetően a műanyag panel védve van a mechanikai igénybevételtől.
Jegyzet! Szokásos átlátszó polietilént használtam, de a képen úgy tűnik, hogy fehér - ez a tükröződés.

A rendszer feltöltése

Most megtöltheti a kollektort vízzel és tesztelheti a rendszer teljesítményét. Ferdén szereltem be, és a tartályt (üresen) kicsit feljebb. Az egyik tömlő az alsó szerelvényhez, a második a felsőhöz csatlakozik. A rendszer vízzel való feltöltéséhez az alsó tömlőt csatlakoztattam a vízellátáshoz, és kissé kinyitottam a szelepet, így a rendszer fokozatosan megtelt vízzel.Erre azért van szükség, hogy a víz fokozatosan kiszorítsa az összes levegőt. Amikor a második tömlőből kijött a víz (a kollektor teljesen megtelt), teljesen kinyitottam a szelepet, hogy a maradék levegő víznyomás alatt kijöjjön. Megtöltöttem a víztartályt is.

Amikor már nem voltak légbuborékok a kifolyótömlőből kiáramló vízben, elzártam a vizet, és a tömlő mindkét végét a tartályban lévő vízbe mártottam (mindig víz alatt kell lenniük, hogy levegő ne kerüljön a rendszerbe ).

Napenergiával működő vízmelegítők tesztelése és tesztelése

A rendszer feltöltésekor a naphő hatására a műanyag panel vékony csatornáiban található víz felmelegszik és fokozatosan felfelé haladva természetes keringést alakít ki. A tartályból hideg víz folyik az alsó tömlőn keresztül, a kollektorból felmelegített víz a felső tömlőn keresztül ugyanabba a tartályba jut. A tartályban lévő víz fokozatosan felmelegszik.

A kísérlet illusztrálására digitális hőmérőt használtam külső hőmérséklet érzékelővel. Először megmértem a tartályban lévő víz hőmérsékletét - 23 °C volt. Ezután az érzékelőt bedugtam a kimeneti tömlőbe, amelyen keresztül az elosztóban felmelegedett víz a tartályba folyik. A hőmérő 50 °C-ot mutatott. A napkollektoros vízmelegítő rendszer működik!

Következtetés

A kollektorrendszer teljesítményének 1 órás tesztelése alapján 20,2 liter vizet (7,2 litert magában a kollektorban és 13 litert egy edényben gyűjtöttem össze a kísérlethez) 23-37 °C-ra melegítettem.
Természetesen a rendszer teljesítménye és hatásfoka a naptevékenységtől függ: minél jobban süt a nap, annál jobban felmelegszik a víz, és kevesebb idő alatt nagyobb térfogatot lehet felmelegíteni. De egy nyári zuhanyhoz ez a kollektor szerintem bőven elég.

Eredeti cikk angolul